Идея подниматься в космос не на ракете, а по канату, кажется фантастикой. Но теоретически это возможно. Космический лифт — самый известный, но не единственный проект, который может сделать доступ на орбиту дешёвым и массовым. Есть ещё электромагнитные катапульты, вращающиеся роторы, лунный поезд и солнечные паруса. В этом выпуске — пять самых многообещающих способов покинуть планету без традиционных ракет.
1. Космический лифт — трос до геостационарной орбиты
Идея: привязать трос от поверхности Земли к геостационарному спутнику (высота 35 786 км). По тросу поднимается подъёмник (электромобиль на колёсиках или левитирующий на магнитах).
Экономия огромна: себестоимость доставки груза может упасть с 10000–50000закгдо10000–50000закгдо100–500. Энергия — электричество, без топлива. Подъём займёт несколько дней (грузовой) или неделю (пассажирский).
Главная проблема — материал. Трос должен выдерживать колоссальное натяжение при длине 40 000 км. Углеродные нанотрубки теоретически подходят, но пока не удаётся сплести из них нить длиной более метра без дефектов. Кроме того, космический мусор может перерезать трос, а метеориты, молнии и ураганы — дополнительные риски.
Текущий статус: NASA и японские компании (Obayashi) ведут исследования, но строительство не начиналось. Реалистичный прогноз — середина или конец XXI века, если появится нужный материал.
2. Электромагнитная катапульта (StarTram) — выстрел в космос
Идея: построить вакуумный туннель в горах (или под водой), разогнать капсулу электромагнитным полем до первой космической скорости (7,8 км/с) и выпустить её вверх по рампе.
Плюсы — многократное использование, отсутствие химических выбросов, сокращение затрат на топливо в 50–100 раз. Минусы — длина туннеля сотни километров, нужна сверхпроводящая левитация и вакуум. Перегрузки при разгоне достигают 1000g, поэтому метод подходит только для грузов, не для людей.
Статус: только концепты, ни одной серьёзной стройки.
3. Космический ротор (обруч) — вращающееся колесо
Идея: гигантское вращающееся колесо (ротор) в вакуумном туннеле, разогнанное до скорости, близкой к орбитальной. Внутри туннеля помещается капсула, которая захватывается движущейся стенкой и выбрасывается вверх.
Преимущества — возможность запускать много раз в минуту, не требуется сверхдлинный туннель (длина окружности около 100 км). Перегрузки можно снизить, увеличивая диаметр ротора. Недостатки — фантастическая сложность механизма, магнитная подвеска, риск разрушения от вибраций.
Статус: чистая теория (проекты «Space Fountain» и «Rotovator»).
4. Лунный поезд — транспорт по поверхности и в недрах
На Луне гравитация в 6 раз слабее, а атмосферы нет, поэтому строить поезда намного проще.
Из-за отсутствия воздуха нет сопротивления, маглев может разгоняться до тысяч километров в час при малых затратах энергии. Солнечные батареи или ядерные реакторы — идеальные источники. Кроме того, лавовые трубы под поверхностью можно превратить в транспортные артерии, соединяющие базы на расстоянии сотен километров.
Первая узкоколейка может появиться уже в 2030-х годах, если возникнут постоянные базы. Основное назначение — перевозка реголита, воды, грузов между шахтами и жилыми модулями.
5. Солнечный парус и лазерный парус — без топлива
Для межзвёздных путешествий и дальних миссий этот метод наиболее перспективен.
Солнечный парус использует давление света на огромную тонкую плёнку. Ускорение крошечное, но постоянное. Японский зонд IKAROS (2010) и проект LightSail 2 (2019) доказали работоспособность. Лазерный парус — развитие: нано-зонды массой в граммы разгоняются мощным наземным лазером до 20% скорости света. Проект Breakthrough Starshot предлагает долететь до Проксимы Центавра за 20 лет. Минусы — очень маленькая полезная нагрузка (граммы) и потребность в гигантской наземной инфраструктуре.
- Ракеты останутся основным средством вывода на орбиту ещё минимум 20 лет. Но инженеры мыслят дальше: лифт, катапульта, ротор, паруса — всё это может изменить космонавтику в долгосрочной перспективе. Главное — дождаться прорыва в материалах и строительстве.
А вы верите, что космический лифт построят до конца века? Или, может, считаете, что человечество навсегда застрянет на химических ракетах? Делитесь в комментариях!